多年冻土的桩基础设计简述

范文一：多年冻土的桩基础设计简述

多年冻土的桩基础设计简述

岑成贤 , 贾艳敏

( )东北林业大学土木工程学院 , 哈尔滨 150040

【摘要】我国是多年冻土大国 , 冻土地区的冻害已成为制约我国干寒区经济发展的重要因素 ,本文主要介

绍了当前在多年冻土地区修筑桩基础时常采用的形式及各种桩基础类型之间的特点、桩基础设计与计算方法和理

论。

【关键词】多年冻土 ;冻害 ;桩基础

() 【文章编号】 1001 - 6864 200405 - 0078 - 02 【中图分类号】 TU473 【文献标识码】 B

,多年冻土地区桩基础构造形式同桩基础的构造形式也不同 0 前言

的选择一般是要充分考虑冻土的融沉变形 ,使桩基础在相应我国是多年冻土大国 ,既有高山多年冻土 ,同时也有高的环境条件下的变形能够控制在结构物允许的范围之内。纬度多年冻土 ,多年冻土地区的冻害已成为制约我国干寒区多年冻土地区常用的桩基础形式主要有以下几种 : 钻孔灌注经济发展的重要因素 ,极大地影响了我国正常的交通运输 , 桩、钻孔插入桩、打入桩等 ,有的地区还采用短桩、锥形桩、扩危害人民生命财产安全。多年冻土地区的桩基础结构和构大桩等形式。

212 钻孔打入桩对地基的热扰动小 ,承载力高。采用钻孔造形式比季节冻土地区和其它普通地质条件地区要困难和

打入法沉桩时 ,桩打入预先钻好的孔中 ,孔径小于桩横截面复杂得多。设计时主要是根据冻土的冻结与融化状态来确的最大尺寸。桩的重量作用不足于沉桩 ,必须有附加动力作定多年冻土地基的设计状态 ,在进行桩基础设计时所采用的 () 用于桩冲击 ,振动 ,振动压入。同时 ,部分的机械能转变为桩基础形式不仅与桩基础的功能特点和结构形式有关 ,而且热能 ,桩表面附近的冻土开始融化 ,然后牢固地和桩冻结在取决于当地的地质条件和地基土的性质。一起。打入法适用于无大块岩屑夹层的塑性冻土 ,此法的优

点是地基土受热不多 ,桩很快回冻。但当土温较低 ,处于竖 1 冻害机理

硬冻结状态时打桩有困难。 111 多年冻土地区的冻害主要是由于多年冻土的冻胀引起钻孔灌注桩是近年来用得最多的一种桩基础形式 ,这种的 ,多年冻土的冻胀是由于冻土中的水分在冬季冻结时发生桩的混凝土养护和土的回冻都需要较长时间 ,拌制混凝土时体积膨胀而产生的。地基土与桩基础是牢固冻结在一起 ,地需加入负温早强外加剂 ,待周围土体回冻和桩具有一定强度基土冻胀变形时克服桩基础的约束就表现出冻胀力 ,冻胀力后才能施加外荷载 ,它适用于坚硬冻结状态的冻土地基 ,而

对于塑性冻结状态冻土 ,灌注桩由于浇注热与混凝土的水化又分为切向冻胀力、法向冻胀力、水平冻胀力 ,它们都是温度

热作用使土的回冻困难。但这种桩施工简单 , 能够减少预场、湿度场和应力场变化的综合表现。目前冻胀力已成为冻制、装卸运输及安装 , 节省大量钢材 , 因此得到了广泛的应土地区桩基础设计的直接使用的指标之一。用。 112 在多年冻土地区修建的桩基础 ,冬天由于受到切向冻钻孔插入桩回冻时间居上述两种之间 ,它没有什么特殊胀力的作用 ,尤其是在强冻胀地基土中 ,切向冻胀力比较大 , 使要求与附加条件 ,所以应用广泛。插入法是桩在用蒸汽使土得桩基础上拔 ,而且常常产生的是不均匀的上拔 ,这就导致了融化的过程中沉落 ,此法几乎用于任何冻土条件 ,其中包括上部结构产生不均匀的变形、拱起、倾斜等 ,随着时间增长变形含有大量大块岩屑物和漂砾的冻土。此法适用于桩长度内也在不断的积累 ,直到桩基础破坏 ,常见的“罗锅桥”、 “波形多年冻土的平均温度为 - 115 ?或更低的场地。桥”,就是这种类型冻害的典型例证。公路路面冬季冻胀隆起 ,

春季融冻强度降低 ,在行车作用下发生翻浆现象也是由于土对于钻孔灌注桩、钻孔插入桩、打入桩的回冻时间的确 5 体冻胀产生的一种常见病害。定 ,励国良等人在五道梁及清水河的桩基试验研究报告也 113 关于土体冻胀现象的试验和理论研究至今已有半个世提了出来 :钻孔打入桩在上述两种冻土条件下为 5,11d ,钻纪。上世纪 60 年代主要是以经验公式的形式出现 , 上世纪孔插入桩在五道梁为 6d ,在清水河为 15d 左右 ,钻孔灌注桩 70 年代较为普遍的是水热耦合模型及其数值解 , 上世纪 80 在风火山地区为 30d 左右 , 在清水河为 50, 60d 基本回冻。年代末提出冻胀现象的热力学模型 ,上世纪 90 年代以后 ,随

在不同的冻土条件下各种桩的回冻时间也不同 ,都需要通过着计算机性能的的提高 ,主要是在前人研究的基础上采用有

限单元方法并辅助计算机仿真模拟来进行研究 , 使冻胀机现场实验来确定。理、冻胀预报模型的研究得到进一步的发展。

2 多年冻土地区桩基础的主要形式

短桩是指长度在 3,10m ,桩径在 20,45cm 的预制或灌 ANSYS、ADINA 等 ,为人们进行研究提供了很大的方便。采用注钢筋混凝土桩。与其他桩基础相比短桩的优点是可避免有限元的方法能较好的模拟桩土所处的三维应力状态 ,较真大量土方的开挖 ,它的施工周期短 ,施工方便 ,沉桩效率高 , 实的反应实际应力状态 ,它的计算结果也能较好的符合实际可以缩短建设周期 ,从而节约建设资金。桩土小变形的特点 , 从而可以为人们选择最佳的桩径和桩

锥形桩采用的是锥形外形 ,它起源于前苏联 ,它集中了长 ,同时确定桩的承载力提供参考数据 ,进一步揭示桩土相建筑工程中通常采用的摩擦桩和支承桩的特点 ,其桩身侧面互作用的实质 ,为多年冻土地区桩基础的设计提供依据。无

论采用什么方法 ,在多年冻土地区进行桩基础设计时 ,都必在工作中同时处于切向力和法向力的状态 ,因此桩基材料和

地基材料的工作性能得到了更加充分的发挥和利用 ,从而使须综合考虑各方面的因素 ,这样才能保证多年冻土地区桩基得桩身的长度得以大幅度的减少 ,它与普通摩擦桩相比 ,单础的可靠和稳定。

位承载力要高 ,工程造价低 ,便于生产和施工机具简单。 4 展望

3 桩基础的研究设计方法通过学习过去人们对桩基础的研究 ,笔者认为在今后的 311 在多年冻土地区进行桩基础的形式和构造设计是比较研究工作中应从下面几方面进行改进 : 复杂的问题 ,应综合考虑多方面的因素 ,既要考虑桩基础在 () 1近年来 ,国内外的学者对多年冻土地区桩基础进切向冻胀力作用下的破坏验算 ,又要考虑强融陷多年冻土地行了较多的研究 ,并取得了许多成果 ,特别是桩基础切向冻

表下沉后对桩周边的反向摩阻 ,同时尽可能地采取有效的防胀力的研究 ,但这些研究多数是限于在实验室时进行的 ,由冻拔破坏措施 ,从而保证桩基础其上部的建筑物的安全和正于实验方法上的差异或基础资料不全 ,结果的可比性差 ,因常使用 ,力求做到技术先进和经济合理。此需要建立一个桩基础实验和评价的标准 ,特别是桩基础的 312 多年冻土地区由于冻土的性质不相同 ,冻胀的强弱也冻胀实验方法和评定程序。不相同 ,产生的冻胀力也不相同 ,因此对冻胀力的取值也不 () 2为保证寒区工程建筑物的安全运营 ,研究工作者一样 ,规范也只是给出了一个取值的范围 ,各地区的计算参们应大力开展价廉效高的防冻胀的材料 ,而且使这些材料具数也只是根据经验或做实验取得 ,岩土工作者们对此也作了有改变导热性能等特点。大量的研究和实验 ,得出了许多的经验公式。切向冻胀力的 () 3随着计算机的不断发展 ,大型的有限元计算软件存在 ,使得桩的设计既要满足桩的容许承载力要求 ,又要满将得的广泛的应用 ,这些软件能越来越真实的模拟桩土间的足桩不上拔要求 ,即要进行桩基的抗拔稳定性验算。相互作用 ,人们可以通过计算机的仿真模拟技术 ,真实的模 313 桩土相互作用是桩基础设计中的一个难点 ,计算模型拟多年冻土中不同的自然环境及冻土性质条件下桩基础的的选用和参数的确定直接影响着计算结果的精度。常用的受力情况 ,为桩基础的研究提供方便。方法有 : ?有限元法 ,它具有较好的求解稳定性和收敛性 ,可综上所述 ,在多年冻土地区进行桩基础设计时 ,必须综以直接处理土的非线性问题 ; ?边界元法 ,该法适用于分析合考虑各方面的因素 ,这样才能保证多年冻土地区桩基础的半无限体弹性波动问题 ; ?集中质量模型 ,它将土与结构简可靠和稳定。

化为以弹簧联接的集中质量 ,在处理土的非线性问题时还可

以按等线性或非线性考虑。

314 人们早期在对多年冻土地区桩基础设计时多是通过实

验和理论分析的方法来进行的 ,但是在多年冻土地区进行实

验 ,往往由于实验地点或是实验所处地区的自然环境、土的

冻胀性等的不同 ,得出的数据也不相同 ,因此除了一般的设参考文献计原则外 ,没有一个统一的计算参数和设计理论。近年来随

着有限元的广泛应用 ,许多研究工作者们开始采用有限元法 1 J GJ 118 - 98 ,冻土地区建筑地基桩基础设计规范S 1 林天健 ,熊厚金 ,王利群 1 桩基础设计指南 M 1 北京 : 中国建对桩相互作用进行仿真模拟 ,研究桩土相互作用荷载的传递 2 筑工业出版社 1 规律、桩土相对位移与桩侧摩阻力的关系 ,提出了相应的数张小冬 ,徐学燕 ,张尔齐 1 冻土中锥形桩承载力高于方形桩机学模型和力学模型。上世纪 90 年代以来 , 热力学模型开始 3 () 理研究J 1 低温建筑技术 ,2001 , 2:59 - 601 提出 ,采用有限元法对应力、应变、水流和温度进行预报 ,主徐学祖 ,王家澄 ,张立新 1 冻土物理学M 1 北京 :科学出版社 1 要采用杨氏模量、泊松比、导湿系数、导热系数和热容量等参励国良 ,赵西生 ,王化卿 ,陈卓环 1 多年冻土地区桩基试验研究 4 数 ,使得冻胀模型从水、热耦合模型向水、热、力耦合模型发 A 1 中国地理学会冰川冻土学会议论文集 C 1 北京 : 科学出 5 展 ,模型的验证也从室内向室外拓展。随着计算机的不断发版 ,19821 展 ,根据有限元原理编写的许多软件也得到了广泛应用 ,如张忠玉 1 冻土地基轻型结构短桩桩基础冻拔问题 J 1 油气田

() 地面工程 ,2001 , 71 6

[ 收稿日期 ] 2004 - 06 - 08

() [ 作者简介 ] 岑成贤 1978 - ,男 ,广西柳州人 ,硕士研究生 ,从

事桩基础稳定性研究。

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file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56

范文二：JCCAD桩基础设计步骤

JCCAD桩基础设计步骤

第一步：

单独建一个电算目录，以1m层高建立地梁层，不考虑地震与风，梁的保护层厚40mm，Satwe计算后。

JCCAD——基础人机交互输入——读取已有的基础布置数据——荷载输入——读取荷载——satwe荷载——目标组合——标准组合（查阅最大轴力）。

第二步：

进入上部结构的电算目录，JCCAD——基础人机交互输入——读取已有的基础布置数据——荷载输入——附加荷载——加点荷载（将地梁层的轴力以点荷载形式与上部结构柱底轴力叠加）——读取荷载——Satwe荷载——目标组合——标准组合（查阅叠加地梁层后柱底最大轴力）。

第三步：

桩基础——选择桩——新建——下拉菜单选择预制砼管桩——输入单桩承载力特征值及桩直径、壁厚参数（PHC400-95，PHC500-100，管桩强度等级C80）。桩基础——承台桩——承台参数（桩中心距3.5d,边距1d,按1阶承台输入，承台高度400径1400，500径1600）——承台生成（平面图中布置桩承台）。结束退出

第四步：

JCCAD——桩基承台及独基沉降计算——计算参数——选择实体深基法——输入桩与承台的钢筋及砼参数——计算——结构显示（查阅单桩反力特征值是否超过单桩承载力）。

选择桩基规范94-2008，运行查阅单桩反力设计值及承台配筋。

范文三：桩基础设计步骤

设计步骤:

1、由于为预制桩,因此桩自身承载力可以根据桩基图集查出;

2、根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 5.3.5条确定单桩竖向极限承载力标准值 Q uk ;

3、根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 5.2.2和 5.2.5条的规定计算基桩竖向承载力特征值 R ;

4、确定桩的数量;

5、根据桩径,桩数和桩到承台边的最小距离初步设计出承台截面尺寸;

6、验算单桩竖向承载力特征值,并考虑群桩效应得到的桩基承载力特征值 R , 并验算桩的数量;

7、进行承台抗冲切验算;

8、进行承台受剪承载力验算;

9、计算承台受弯承载力并进行配筋;

10、绘制承台施工图。

范文四：桩基础的种类

“ 桩基础 ” , 分类

1、按承台位置的高低分

① 高承台桩基础 —— 承台底面高于地面,它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。

② 低承台桩基础 —— 承台底面低于地面,一般用于房屋建筑工程中。

2、按承载性质不同

① 端承桩 —— 是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小,其摩擦力可忽略不计。

② 摩擦桩 —— 是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用,将上部荷载传递扩散于桩周围土中,桩端土也起一定的支承作用,桩尖支承的土不甚密实,桩相对于土有一定的相对位移时,即具有摩擦桩的作用。

3、按桩身的材料不同

① 钢筋混凝土桩

可以预制也可以现浇。根据设计,桩的长度和截面尺寸可任意选择。

② 钢桩

常用的有直径 250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大,起吊、运输、沉桩、接桩都较方便,但消耗钢材多,造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中,重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径 914.4mm 和 600mm ,长 60mm 左右的钢管桩。

③ 木桩

目前已很少使用,只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时,木材有很好的耐久性,而在干湿交替的环境下,极易腐蚀。

④ 砂石桩

主要用于地基加固,挤密土壤。

⑤ 灰土桩

主要用于地基加固。

4、按桩的使用功能分

① 竖向抗压桩

② 竖向抗拔桩

③ 水平荷载桩

④ 复合受力桩

5、按桩直径大小分

① 小直径桩 d ≤ 250mm

② 中等直径桩 250mm< d=""><>

③ 大直径桩 d ≥ 800mm

6、按成孔方法分

① 非挤土桩泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩,应用较广。

② 部分挤土桩先钻孔后打入。

③ 挤土桩打入桩。

7、按制作工艺分

① 预制桩

钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制,用锤击打入、振动沉入等方法,使桩沉入地下。 ② 灌筑桩

又叫现浇桩,直接在设计桩位的地基上成孔,在孔内放置钢筋笼或不放钢筋,后在孔内灌筑混凝土而成桩。

与预制桩相比,可节省钢材,在持力层起伏不平时,桩长可根据实际情况设计。

8、按截面形式分

① 方形截面桩

制作、运输和堆放比较方便,截面边长一般为 250~550mm。

② 圆形空心桩

是用离心旋转法在工厂中预制,它具有用料省,自重轻,表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品,其直径有 300mm 、 450mm 和 550mm ,管壁厚 80mm ,每节长度自 2m~12m不等。

钻孔灌注桩

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。

钻孔灌注桩的特点

1、与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多; 2、能建造比预制桩的直径大的多的桩; 3、在各种地基上均可使用; 4、施工质量的好坏对桩的承载力影响很大; 5、因混凝土是在泥水中灌注的,因此混凝土质量较难控制 .

钻孔灌注桩施工方法

泥浆护壁施工法

冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地 → 泥浆制备 → 埋设护筒 → 铺设工作平台 → 安装钻机并定位 → 钻进成孔 → 清孔并检查成孔质量 → 下放钢筋笼 → 灌注水下混凝土 → 拔出护筒 → 检查质量。施工顺序 (1)施工准备施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。 (2)钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定, 施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机, 先利用钻机的动力与附近的地笼配合, 将钻杆移动大致定位,

再用千斤顶将机架顶起,

置的偏差不大于 2cm 。对准桩位后, 用枕木垫平钻机横梁, 并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。 (3)

会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导

钻孔直径大(旋转钻约大 20cm ,潜水钻、冲击或冲抓锥约大 40cm ) ,每节长度约 2~3m。一般常用钢护筒。 (4)泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土 (膨润土 ) 和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。

意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣 (冲击式用 ) ,还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应该事先规划好, 既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔, 又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

(6)

观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm ;当孔壁不易坍塌时,不大于 20cm 。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于 5cm 。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔, 所需设备不多, 操作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土清完孔之后, 就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内, 定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。全套管施工法

全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的 5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。编辑本段钻孔灌注桩遇到质量问题的预防及处理措施

1、成孔质量问题 ① 塌孔预防措施:根据不同地层,控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时,严格控制速度。地下水位过高,应升高护筒,加大水头。地下障碍物处理时,一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时,应探明坍塌位置,用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上 1— 2m 处,捣实后重新钻进。 ② 缩径预防措施:选用带保径装置钻头,钻头直径应满足成孔直径要求,并应经常检查,及时修复。易缩径孔段钻进时,可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。 ③ 桩孔偏斜预防措施:保证施工场地平整, 钻机安装平稳, 机架垂直,并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正,不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压,应吊住钻杆,控制钻进速度,用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净。对已偏斜的钻孔,控制钻速,慢速提升,下降往复扫孔纠偏。 2、钢筋笼安装质量问题 ① 钢筋笼安装与设计标高不符预防措施:钢筋笼制作完成后,注意防止其扭曲变形,钢筋笼入孔安装时要保持垂直, 砼保护层垫块设置间距不宜过大, 吊筋长度精确计算, 并在安装时反复核对检查。 ② 钢筋笼的上浮钢筋笼上浮的预防措施:严格控制砼质量,坍落度控制在 18±3cm ,砼和易性要好。砼进入钢筋笼后,砼上升不宜过快,导管在砼内埋深不宜过大,严格按照规范控制在 2-6m 之间,提升导管时, 不宜过快, 防止导管钩钢筋笼, 将其带上等。 3、水下砼灌注问题 ① 堵管预防措施:商品砼必须由具有资质,质量保证有信誉的厂家供应,砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或规范要求, 现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩施工规范允许的范围以内。灌注用导管应平直, 内壁光滑不漏水。 ② 桩顶部位疏松预防措施:首先保证一定高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响,极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测, 只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时,才能确认终灌标高已经达到。 ③ 桩身砼夹泥或断桩预防措施:成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤,第一次清孔必须彻底清除泥块,砼灌注过程中导管提升要缓慢,特别到桩顶时,严禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深,单桩砼灌注时,严禁中途断料。拔导管时,必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深,严禁凭经验拔管。编辑本段钻孔灌注桩后压浆法桩端地基加固的应用

1、适用的地质条件施工方法适用于灌注桩的持力层应为碎石层,碎石含量应在 50%以上,充填土与碎石无胶结或者为轻微胶结,碎石的石质要坚硬,碎石分布均匀,碎石层厚度要满足设计要求。 2、加固机理在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设,桩混凝土强度满足要求后,将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散,对于单桩区域,向四周扩散相当于增加了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域所有的浆液连成一片,使得碎石层成为一个整体, 从而使得原来不满足要求的碎石层满足结构的承载力要求。在钻孔灌注桩施工过程中, 无论如何清孔,孔底都会留有或多或少的沉渣;在初灌时,混凝土从细长的导管落下,因落差太大造成

桩底部位的混凝土离析形成 “ 虚尖 ” 、 “ 干碴石 ” ;孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合,降低了摩擦系数,以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的 “ 虚尖 ” 、 “ 干碴石 ” 相结合, 增强该部分的密实程度, 提高了承载力; 浆液沿着桩身和土层的结合层上返, 消除了泥皮,提高了桩侧摩阻力,同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。以上几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。 3、压浆参数的设定压浆参数主要包括压

应该根据以往工程的实践情况, 先设定参数, 然后根据设定的参数, 进行试桩的施工 , 试桩完成后达到设

会造成压浆困难,过小会使水泥浆在压力作用下形成离析,一般采用 015~017。 (2)压浆量:压浆量是指单桩压浆的水泥用量,它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关,取决于碎石层的孔隙率,在碎石层碎石含量为 50%~70%,桩间距为 4~5m 的条件下,压浆量一般为 115~210t 。它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。 (3)闭盘压力:闭盘压力是指结束压浆的控制压力, 一般来说什么时候结束一根灌注桩的压浆,应该根据事先设定的压浆量来控制,但同时也要控制压浆的压力值。在达不到预先设定的压浆量,但达到一定的压力时就要停止压浆,压浆的压力过大,一方面会造成水泥浆的离析,堵塞管道,另一方面,压力过大可能扰动碎石层,也有可能使得桩体上浮。一般闭盘的最大压力应该控制在 018MPa 。根据预先设定的参数,进行试验桩的施工,再根据试桩的静载试验结果,最后确定工程桩的压浆参数,就可以进行工程桩的施工了。 4、后压浆施工工艺 4.1施工工艺流程灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢筋笼灌注桩混凝土后压浆施工 4.2施工要点 (1)压浆管的制作在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为 25mm 的黑铁管制作, 接头采用丝扣连接,两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出 55cm, 在桩底部长出钢筋笼 5cm, 上部高出桩顶混凝土面 50cm 但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部 20cm 制作成压浆喷头 (俗称花管 ), 在该部分采用钻头均匀钻出 4排 (每排 4个 ) 、间距 3cm 、直径 3mm 的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。 (2)压浆管的布置将 2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,以免造成压浆管在丝扣连接处松动,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。 (3)压浆桩位的选择根据以往工程实践,在碎石层中, 水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出,压浆的桩应在混凝土灌注完成 3~7d 后,并且该桩周围至少 8m 范围内没有钻机钻孔作业,该范围内的桩混凝土灌注完成也应在 3d 以上。 (4)压浆施工顺序压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩位再施工中间桩; 压浆时采用 2根桩循环压浆, 即先压第 1根桩的 A 管, 压浆量约占总量的 70%(111~114t 水泥 ), 压完后再压另 1根桩的 A 管,然后依次为第 1根桩的 B 管和第 2根桩的 B 管,这样就能保证同一根桩 2根管压浆时间间隔 30~60min 以上, 给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录, 记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。 5、压浆施工中出现的问题和相应措施 (1)喷头打不开压力达到 10MPa 以上仍然打不开压浆喷头, 说明喷头部位已经损坏, 不要强行增加压力, 可在另一根管中补足压浆数量。 (2)出现冒浆压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象,若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出,说明桩底已经饱和,可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆,压浆量也满足或接近了设计要求,可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少,可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净,等到第 2天原来压入的水泥浆液终

凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。 (3)单桩压浆量不足压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈,再施工中间,能保证中间桩位的压浆质量,若出现个别桩压浆量达不到设计要求,可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。编辑本段施工控制技术

1、准备阶段 (1) 施工人员对施工地点地质情况、桩位、桩径、桩长、标高等了解清楚。 (2) 桩位放样。测量人员将 4根直径 400mm 的钢管打入强风化层作为定位桩。 (3)将吊装工字钢焊接的钢围堰导向桩与定位桩分层联结固定,确保导向框位置准确。 (4)插打钢护筒。钢护筒壁厚 12mm ,根据各墩不同地质情况决定护筒长度,护筒下沉深度穿过覆盖层。 (5)插打钢板桩围堰。采用拉伸 —— Ⅲ 型钢板桩沿导向框排列。用 Dz-60Y 型振动锤振动下沉,直至穿过覆盖层为止。 2、钻孔阶段 (1)安设钻机,使钻杆中心重合,其水平位移及倾斜度误差按规范要求调整。 (2) 用冲击钻钻孔时,应待相邻孔位上已灌注好的混凝土凝固并已达到一定强度时,才能开钻。 (3) 钻孔过程采用正循环回转钻进施工技术,在黏土层,适当少投泥土,靠钻进自行造浆,在砂土层则加大泥浆浓度固壁。钻进速度始终和泥浆排出量相适应。 (4)孔内始终保持 0.2kg/cm2的静水压力, 护筒内水位始终高于水库水位,遇松散地层时,适当增大泥浆相对密度和稠度,尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。 (5)钻进过程严禁孔内掉进钻头、钻杆及其他异物,经常检查钻头的磨损情况。 (6)钻进过程随时留取渣样,每米不少于 1组,在离设计标高 1.0~1.5m 范围内,每 30cm 留 1组,每根桩渣样不少于 3组。 3、清孔阶段 (1)清孔是钻孔桩施工中保证成桩质量的重要一环。通过清孔尽可能使沉渣全部清除,使混凝土与基岩接合完好, 以提高桩底承载力。 (2)终孔后,将钻头提至距孔底的 0.2-O.3m 处,使之空转,然后将残存在孔底的钻渣吸出;必要时投入适量纯碱以提高泥浆比重和胶结能力,使沉渣排出孔外。 (3)当钢筋笼下沉固定后,再次复检孔深和沉渣厚度等。若沉渣超标,可用导管中附属的风管再次清孔,直至全部符合设计要求和工艺标准。 (4)清孔结束前,将泥浆比重调整到规定范围,以保证水下混凝土的顺利灌注,同时保证成桩质量。 4、钢筋笼的制作及安装注意事项 (1)钢筋笼制作时,主筋连接, 桩身纵向受力钢筋的接头应设置在桩身受力较小处; 接头位置宜相互错开, 且在 35d 的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的 50%;主筋与箍筋应点焊。 (2)钢筋笼应整体吊装, 吊装时不得碰损孔壁。钢筋笼吊放前,必须清除槽底沉渣,孔底沉渣厚度 ≤ 200mm 。钢筋笼吊放到设计位置时,应检测其水平位置和高程是否达到设计要求,检测合格后应立即固定钢筋笼,钢筋笼入孔后至浇筑混凝土完毕的时间不超过 4小时。 (3)钢筋笼在制作、运输、吊装过程中应采用有效措施防止钢筋笼变形。 (4)在钢筋笼上有预埋钢筋处应采用聚乙烯泡沫板覆盖预埋件,以便于需要时凿出预埋件。 5、灌注混凝土注意事项 (1) 砼坍落度 16~22cm 、粗骨料粒径小于 40mm 。 (2) 混凝土灌注在二次清孔结束后 30分钟内立即进行。 (3) 采用 Φ250法兰式导管自流式灌注混凝土。导管联结要平直,密封可靠;导管下口距孔底 30cm ~50cm 为宜。 (4)首盘浇筑:初灌量必须保证导管底部埋入混凝土中 50cm 以上,且连续灌注。 (5)正常灌注混凝土时,导管底部埋于砼中深度宜为 2~6m 之间。 (6)一次拆卸导管不得超过 6m ,每次拆卸导管前均要测量砼面高度, 计算出导管埋深,然后拆卸。不要盲目提升、拆卸导管,导管最小埋深 2.0m 。

跨海人桥在近岛海域嵌岩桩施工平台搭建技术

摘要:针对近岛海域风、浪、流、潮、雾等恶劣复杂的海洋环境,且海蚀沟等地貌较为发育而形成陡峭、坚硬、裸露的海床岩石地貌特征给桥梁基础嵌岩桩施工带来的困难,结合工程实践,就其桩基施工中平台搭建技术难题的解决方法进行了简要阐述。关键词:跨海大桥嵌岩桩基施工平台护筒钢桩导管架钢围堰

中图分类号:443.15文献标识码:A 文章编号:1009-7716(2006)03-0071-03

0 前言

近岛海域跨海大桥基础施工中除了受到风、浪、流、潮、雾等恶劣复杂的海洋环境影响外,由于岛屿的阻水、顶风作用,其近岛海域风更大、浪更高、流更急,且流向多变、水情更为复杂。而且受海洋动力作用的影响,其岸壁海蚀沟地貌较为发育,形成陡峭、

坚硬、裸露的海床岩石地貌。岸壁附近海床大多也是仅有较浅的泥砂质覆盖层且下卧岩面凹凸不平、起伏较大、岩石强度高。这些都给近岛海域桥梁基础的施工带来了巨大困难。本文就近岛海域嵌岩桩基施工前如何克服海洋浪、流、潮影响以及复杂的地质条件,在桥墩位置搭建海上桩基施工作业平台的施工技术难点的解决途径进行了专门阐述。

施工平台的设置是我们从事海上桥梁基础施工的前提条件,它为我们提供了施工设备、机具材料、人员作业乃至生活后勤方面的落脚场所。作用于平台结构的荷载主要有水平荷载 (波流力、风力、设备工作时产生的水平力等 ) 和竖向荷载 (平台结构自重,发电机、钻机、履带吊机及吊重、混凝土泵车等设备荷载,材料堆放荷载等 ) 。近岛海域施工平台搭建方法除了考虑大型设备现状、工期要求、经济条件等因素外,更多取决于水文条件、海床岩面地貌以及岩面上泥砂覆盖层厚度等地质条件。下面介绍几种方法。

1 护简钢桩组合平台

它是在距岛相对较远或近岛回水区具有—定泥砂覆盖层地带,采用钢护筒及辅助钢管柱支撑作为基础,型钢及钢板构成上部结构的海上施工平台方案。施工方法为:采用打桩船插打桩基钢沪筒,以钢护筒作为主要承重基础,并用钢管平联及斜撑将钢护筒连成整体,同时插打钢管桩用以加宽平台;然后在桩上焊接牛腿,铺设型钢和钢皈,从而形成施工平台。 (如图

此法适用有覆盖层且锚固在覆盖层段护筒能够短时间自稳,水流相对较小、易于钢护筒水上定位的近岛海域。特点是钢护筒不仅是钻孔桩施工用护筒,同时也是平台的主要承重支撑结构,节约了成本;缺点是钢护筒的直径考虑到施工易造成较大的定位误差,须有所放大。

2 导管架平台:

在每个桥墩承台两边各设置一个导管架,每个导管架下放好后,在导管架钢管内及时插打钢管桩,先插打各转角点处的钢管桩, 将导管架调平,然后依次插打其它钢管桩,并在导管架和钢管桩内封填不扩散混凝土,使导管与基岩结合在一起以满足稳固导管架、承受竖向力的要求。然后现场焊接导管架之间的连接系并铺设分配梁,使导管架互相联接形成一个稳定的框架体系和平台支撑体系。即导管架平台由导管架、钢管桩、上部结构三部分组成:导管架是在厂家预制的空间立体钢管桁架,设计时充分考虑到波浪、水流作用力并增加了相应的防沉结构。钢管桩是整个平台的承重构件,通过与导管架之间的连接达到整体受力,承受从上部结构传来的竖向荷载,并最终将力传送到地基。上部结构也就是最终形成的生产、生活平台面层。 (如图 2)

导管架、钢管桩及平台的定位采用全球卫星定位系统 (简称 (GPS)测量方法结合常规方法进行施工 (下转 74页 ) 用 GPS 系统的 PTK 技术引导浮吊和钢管桩导管架定位、下放,然后进行钢管桩插打施工。钢管桩插打完成后,采用 GPS 静态相对定位方法,在桩顶面设置局部控制点,然后利用全站仪等常规测量仪器对施工平台中线,高程进行控制,实施平台上部结构施工。

导管架平台方案优点在于:第一,由于导管架工厂化加工,提高了结构加工质量、大大减少了海上作业难度;第二,一个导管架只需定位一次就可完成多根钢管桩定位插打,保证了钢管桩相对位置准确,偏差小,加快了施工速度。第三,作为钢管桩海床面以上部分的横向连结系,减少了钢桩自由长度,增强了平台整体刚度,提高了承载力。第四,增强了抵抗水流力和波浪冲击力,分担了钢桩水平荷载。其缺点是:由于导管架体积大、份量重 (重达数百吨 ) ,需要大型浮吊 (500t以上 ) 安装,且施工费用较高。

导管架平台方案以其卓越的特点,被广泛运用。但将整体导管架平稳地安放在海床复杂的近岛海域,必须针对不同的海床条件, 采取相应的措施以保证导管架安全、平稳、准确地就位。

(1)海床地貌测量及地质勘探。

在测量船上搭载 GPS 接收机及多波束测深系统等设备,尽量利用平潮时间段,采用多波束往返扫测的方式扫测海底地形。即采用 RTK-DGPS 定位方式,使用 6502双频 GPS 接收机接收基准站差分信号,经 LAN 网传至运动补偿仪的电子分配单元,与实时采集的船舶运动补偿数据及电罗经提供的船艏数据一起进行计算,再将处理后的数据经电子柜与电子柜实时采集的水深数据进行计算,最后经 LAN 网传至工作站,运用 STN-ATLAS 公司编写的 HYDROMAP ON-LINE测绘软件进行处理与保存。另外,为了完善系统性能的可靠性,运用 SDH-13D 测深仪和 HYPACK MAX水深测量软件同时测量。并且通过地质勘探船,采用取芯的方式,获取海床覆盖层及岩层等地质情况。从而取得海床平面图、平面等深线彩图、立体网格图、断面图等测量成果。

(2)在距岛相对较远或近岛回水区具有一定泥砂覆盖层地带安装导管架。

直接采用先下放桥墩两侧的导管架,后插打钢管桩,安装桩顶分配梁和平台上部结构。但导管架底部应安装防沉板,以增加平稳性;支撑钢管桩应尽量打至岩面,以确保平台支撑能力。

(3)无泥砂覆盖层或浅履盖层且岩面高差较小地带安装导管架。

导管架在岩面上支点处高差小于 1m 时,应通过扫海等测量手段,获取导管架的导管与相应接触岩面各点的的相对高差,使导管架预先制作成就位后各导管就与岩面基本接触,以增加导管架的稳定性和平整度。其它施工方法同前。但为了保证导管架下放后以及将来整个导管架平台的安全稳定性,应对导管架或者导管架平台进行拉锚加固 (拉锚布置见图 3) 。并在平台形成和钢护筒安装完成后对导管架底部及其四周进行抛石护底加固。

(4)无泥砂覆盖层或浅履盖层且岩面高差较大地带安装导管架。

导管架在岩面上支点处高差大于 1m ,岩面凹凸不平甚至在斜岩面地带,导管架难以稳定时,必须对海床岩面先进行整平处理。首先应通过扫海等测量手段,取得墩位范围,特别是导管架支撑点位置的岩面标高,然后采用海底爆破的方式进行海底找平:专用钻爆平台 (移动式工作平台 ) 施钻海底炮眼、潜水员装药后平台撤离、起爆 (爆破效果达到石料粒径小于 50cm) 、大型浮吊上安装抓斗清理块石后再用小型浮吊上安装抓斗进行局部清理、再次扫测、局部补充钻爆找平使墩位处岩面平整度小于 50cm 且个别最大不超过 1m 。其余方法同上。 (其工艺流程见图 4)

3 导管架钢围堰法

它是在对海床进行反复准确的扫测、确定护筒及导管架底部相对高差后, 将导管架、钢护筒在加工场地相应放样加工并连成整体, 且在导管架下段四周焊接上双壁钢围堰 (围堰内设分隔仓 ) ,整体安装平台的一种方法 (如图 5) 。

主要施工步骤是:

(1)根据实测标高确定导管架及护筒底部标高,导管架及护筒做成高低腿形式,封底围堰、隔仓板及四角定位桩临时固定在护简群导管架上 (导管架应预留一定的高度以便以后安装分配梁时调整高度之用 ) 。

(2)采用 GPS 系统的 RTK 技术引导浮吊浮运、定位、抛锚,下放导管架围堰,并在导管架围堰转角处拉设混凝土锚。

(3)将护筒群导管架安装下放并基本调平,随后插打定位桩,焊接连接系,在围堰外侧抛填碎石袋、混凝土袋,围堰内侧由潜水员水下进行填塞,再灌水下不分散混凝土进行封底,使护筒、导管与基岩连接在一起,以满足竖向和水平向荷载要求,增强平台的稳定性。

(4)进行平台上部结构安装。 (测量定位、海床整平、平台拉锚等工艺同前 )

导管架钢围堰方案优点在于:

(1)钢围堰及其堰内混凝土填充不仅能稳固导管架和钢护筒群体底部,提高平台稳定性;而且有效地解决了将来 (上接 71页 ) 测量控制。首先采嵌岩桩成孔施工至护筒底部与基岩面时经常发生的泥浆漏浆、水下混凝土跑浆等影响成孔及成桩问题。

(2)导管架、钢护筒、围堰及其连接系均为工厂化加工制造,结构质量得以保证,且施工吊装一次就位,提高现场施工效率。

(3)充分地利用了做为嵌岩桩施工之用的钢护筒,使之在平台结构中同时起到平台支撑作用,有效地减少了工程成本。

其缺点是:导管架、钢围堰底口制造高低腿的前提是准确测出每根导管位置岩面高程,炸礁及清碴结果必须满足要求,同时必须在海况条件较好的时间段进行安装作业,且在导管架下放过程中可能需要多次提放导管架围堰,反复调整导管架桩腿或围堰底口刃角高度,以满足位置和平整要求。其作业难度较大、要求精度较高,且需要配置大型浮吊进行作业,施工成本较高。

4 结束语

近岛海域桥梁嵌岩桩施工平台搭建由于受到近岛海洋特殊的水文地质环境的影响,施工难度非常大,本文以工程实践为基础、结合笔者浅薄的专业水平,对其施工中可能遇到的难题进行了简要阐述,有些通过实践已取得较好的实际效果。可以预测,随着我国海上桥梁的兴起及其工程实践的不断探索,将会不断优化已有的施工技术,并且创造新的施工工艺。同时,笔者认为:随着我国国力的增强和科技水平的提高,完全可以研制可承受重载、能够抵御台风的移动式专用施工平台来取代目前采用的临时平台。

关于钢管桩斜桩嵌岩施工技术与措施的探讨

◎阳海林广东省交通运输工程质量监督站

摘要:桩基码头适宜建造在软土地基之上, 在风化岩地基上建造时, 由于岩基无覆盖层或覆盖层不足,致使桩基抗弯能力、垂直承载力和抗拔力不能满足设计要求。对于此类问题,目前一般采用嵌岩桩技术来解决。由于码头工程一般设置斜桩来承受较大的水平荷载,因此也会遇到斜桩嵌岩的施工问题。本文通过某工程钢管桩斜桩嵌岩施工的成功实例,全面介绍该工程的施工方法、施工工艺等,为钢管桩斜桩嵌岩施工提供借鉴。

关键词:斜向嵌岩桩方法工艺探讨

建造在风化岩地基上的高桩梁板码头,当基岩 (中风化岩 ) 埋藏较深且其上强风化层厚较簿,钢管桩仅靠锤击沉桩,不能打到足够深度以满足承载力(抗压和抗拉)的要求或不能满足桩的最浅入土深度要求,影响结构的稳定性,此时采用灌注型嵌岩桩是一种较好的处理方法。对灌注型嵌岩直桩,施工工艺已较为成熟,成孔一般采用冲击型钻机,而斜向嵌岩桩在国内的应用较少, 该工程基桩采用 Φ1000mm 钢管桩, 共 170根, 有直桩也有斜桩, 设计嵌岩长度 9~12m 不等,本文主要介绍斜向嵌岩桩的施工技术。

1.地质条件

该工程位于华南地区的珠江南支流,属于河口地区,潮流现象较为复杂,码头位置处地质情况如下:

原泥面线下至 -8.87m ,为淤泥夹粉砂; N=3;

-8.87m~-10.87m 为淤泥质粉质粘土, N=2~6;

-10.87m~-11.77m 为粉质粘土, N=9;

-11.77m~-17.97m 为强风化泥岩, N=9~100;

-17.97m~-20.07m 为强风化泥质砂岩, N=100;

-20.07m~-23.67m 为中风化泥质粉砂岩, N=100;

-23.67m~-28.97m 为中风化泥岩。 N=100以上。

码头基桩基础均处在发育良好的基岩上,设计要求基桩进入中风化岩层,其击数均为 N=100以上的岩面上。

2.设备选型

根据地质情况与孔径,选择 GPS-15型钻机,并对钻头进行了设计。根据嵌岩斜桩嵌岩深度,采用钢板卷形分节加工焊接形成长 9.7m ,直径 929mm 的钢圆导向筒 ,筒壁厚为 δ=18mm;圆筒外表面纵向每间隔 250mm ,呈螺旋状通长焊接 18mm 螺纹钢,以起到辅助冲击锤冲击时使桩锤旋转,减小导向筒与钢管桩之间的磨擦力和增大桩锤重量的作用。

制作好导向筒后,在导向筒锤头一端焊接厚度 25mm ,高度为 150mm 的加强钢环,并在钢环上呈放射形中心对称地焊上 3条厚度 35mm ,高 250mm 的钻牙基座,在每条基座上对称焊接 4个厚度为 100mm 的耐磨合金钢制成的钻牙,基座中心 1个, 1个冲锤共设有 25个耐磨合金钻牙,钻牙可根据使用情况更换,导向筒锤尾一端焊接上供连接冲孔桩机缆绳的吊环座及吊环(见图 1) 。

图 1:冲击导向管锤

同时对钻具进行导正,在斜桩施工中,钻具的自重将造成钻具下垂弯曲,对钻具的连接部位造成损伤, 易发生钻具连接螺纹折断和断钻杆的事故, 并会造成钻孔斜度发生变化, 使斜度满足不了设计要求。防止这种现象的办法是采用在钻具上加导正器。导正器由钢板制成,钢板宽 50cm ,由肋连接与钻杆焊接,导正器不能与管桩内壁产生太大的摩擦,因此导正器一般每 5m 放置 1个。

3.工艺流程

施工准备→施工平台架设→钻机就位→钻孔→持力层岩样的确认、终孔验收→清孔检查→钢筋笼制作、安放→混凝土导管安放→混凝土水下灌注→桩头凿除→成桩验收

4.成孔工艺

4.1护筒埋设与清孔

护筒主要起保护孔口和施工钻进过程中导向圈的作用,为了确保斜桩成孔的倾斜度准确,并维持正常的泥浆压力,因管桩桩头不易切割水口,在施工中另加一个内径略大于 900mm ,高 1m 的孔口管,在这个孔口管上开水口,水口宽为 300mm ,高为 200mm ,采用木板制成循环槽,并适当加高,泥浆泵布置在未施工的管桩内并由管桩作为循环池。补水采用扬程 50m 的大潜水泵抽取江水。成孔后,下钢筋笼前用空压机采用气举法清孔,排出钻渣和岩粉。

4.2淤泥中钻进

钻机采用顶置式,安放在钢管桩桩顶,通过液压夹具与钢管桩顶固定,保证钻杆与桩在同一轴线上, 钻杆上设置导向稳定器, 保证钻头始终沿着桩的轴线钻进。管桩内的淤泥、细砂采用硬质合金刮刀钻头钻进,钻进参数为:转速 13~23r/min,泵量 80~100m3/h。施工中,应注意控制进尺速度,较快时易将钻头水口堵塞,造成出水不畅或完全堵死,并且易在管桩内残留淤泥。钻到基岩时,进行清孔,保证管桩内淤泥、细砂全部清除。

4.3基岩的嵌岩钻进

硬质合金刮刀钻头钻到基岩后,改用牙轮钻头进行钻进,钻进参数为:转速 13~ 23r/min,泵量 80~100m3/h。在钻进中,应随时注意孔内的阻力不宜太大,地面导正绳要调整合适,减小立轴钻杆平衡杆对滑道的压力,随时观察钻机、钻塔的运行安全情况。钻机跳动厉害且没有进尺时要减小钻速,提钻钻进,以免出现安全事故。

4.4成孔检验方法

(1)孔深检验:对每台桩机的钻杆进行编号,并记录每条钻杆的编号及长度,施工中登记所使用的钻杆,钻孔的深度即是钻杆的总长度与钻头长度之和。检测孔深时只需检查施工记录中登记的钻杆,计算出钻杆长度加上钻头长度即是钻孔孔深。

(2)沉渣厚度检验:用细钢丝绳底部吊铅球(便于滚动)做测绳,测绳测出的孔深与钻杆所测孔深的差值即是沉渣厚度。

(3)斜桩倾斜度检验:孔斜度服从于管桩斜度,具体数值可在沉桩记录表查到。 5.钢筋笼吊装

在制作好的钢筋笼外侧每隔 2m 设一道钢筋混凝土保护块,每道安置 3块,混凝土保护块采用与桩身同强度等级的水泥砂浆制作,以确保钢筋保护层厚度达到设计要求。钢筋笼分节吊装,采用双吊点,吊点位置要恰当,一般设在加强箍筋处。吊装时,应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍,可徐徐起落,并正、反旋转使之下放,防止碰撞孔壁引起坍塌。下放过程中拆除加强箍筋的十字支撑(注意不使支撑掉入孔内) ,并注意观察孔内水位情况, 如发生异样,马上停止,检查是否坍孔。首节钢筋笼入口后,用 2条钢管将钢筋笼卡在护筒口,然后吊起第二节钢筋笼与之对接,钢筋笼焊接完成后,缓缓放入孔中,然后进行第三节钢筋笼连接。

6.水下混凝土灌注

混凝土采用直升导管法水下灌注,即将导管居中插入到离孔底 0.3~0.4m 处。导管上口接漏斗, 且每隔 8m 设置一个球形导向, 在接口设隔水栓, 隔绝混凝土与导管内水的接触, 导管与漏斗连接完成后,采用混凝土输送泵输送混凝土至漏斗内,待漏斗中存备足够数量的混凝土后,放开隔水栓,存备的混凝土连同隔水栓向孔底落,将导管内的水全部压出, 并使管下口埋在孔内混凝土中不小于 0.8m 。随着混凝土不断通过漏斗、导管灌入钻孔,孔内初期灌注的混凝土及其上面的泥浆水被顶托上升,相应地不断提升导管和拆除导管,保证导管在混凝土内的埋深不超过 2m ,直至孔顶灌注完毕。

7.桩身质量检测

灌注桩斜桩施工结束 28d 后,对灌注斜桩均进行了质量检测,检测结果桩身完整、骨料分布均匀,均满足设计要求。

8.结语

斜向嵌岩桩无论是成孔作业、安放钢筋笼、浇注水下混凝土等施工工艺,与直桩相比较,均有其特殊要求,特别是成孔作业,在该工程钢管桩斜桩嵌岩施工中,根据工程特点, 成孔作业采用顶置式钻机,保证钻杆与桩在同一轴线上,钻杆上设置导向稳定器,保证钻头始终沿着桩的轴线钻进,采取了一系列的技术措施后,圆满完成了该码头的施工。

参考文献:

[1]港口工程嵌岩桩设计与施工规程(JTJ285-2000)

[2]港口工程灌注桩设计与施工规程(JTJ248-2001)

范文五：桩基础的设计

第十一节桩基础的设计

——主讲：三人行王工 QQ:2425068598

桩承台设计

承台作用：连结各桩，转换、调整、分配荷载。桩基承台可分为柱下独立承台、柱下或墙下条形承台（梁式承台）、筏板承台、箱形承台。桩基承台的构造，应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求，

1 构造要求

1）独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150 mm。对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。最小埋深为500mm。

≥0.5d且不宜小于150mm

75mm 条基≥75mm

≥500mm

厚度≥300mm 500mm 承台最小埋深500mm

混凝土强度≥C20 100mm 垫层：100mm 100mm厚素混 C7.5 凝土垫层C7.5

2）高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。 3）高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6的规定。承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。承台的钢筋配置应符合下列规定： 1）柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置，对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内。

纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8等效为方桩）算起，不应小于35dg (dg 为钢筋直径)；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于 12mm，间距不应大于200mm。柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。 2）柱下独立两桩承台，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。

图4.2.3　　承台配筋示意（a）矩形承台配筋（b）三桩承台配筋（c）墙下承台梁配筋图

3）条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）关于最小配筋率的规定，主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于 10mm，箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。 4）筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋

应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。 5 ）承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm；此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。

桩与承台的连接构造应符合下列规定： 1）桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于 50mm；对大直径桩不宜小于100mm。 2）混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩，桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）确定。 3）对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。柱与承台的连接构造应符合下列规定： 1）对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。

2）对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35 倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90o弯折。 3）当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。承台与承台之间的连接构造应符合下列规定： 1）一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。 2）两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。 3）有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。

4）联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的 1/10~1/15，且不宜小于400mm。 5）联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。

承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。

2 1、受弯计算

柱下桩基独立承台

1）柱下多桩矩形承台

配筋不足时，呈梁式破坏（弯曲破坏）。

承台弯矩计算示意 a b c （a）矩形多桩承台；　（b）等边三桩承台；　（c）等腰三桩承台

两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处，可按下列公式计算：

M x = ∑ N i yi M y = ∑ N i xi

M x M y —— 分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值； xi yi ——垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；

N i ——不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下

的第 i基桩竖

向反力设计值。

三桩承台的正截面弯距值按下列方法计算： 1）等边三桩承台 N max 3 M = (sa ? c) 3 4

M ——通过承台形心至各边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值；　　　 N max ——不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下三桩中最大基桩竖向反力设计值；　　

——桩中心距； ——方柱边长，圆柱时c = 0.8d（ d 为圆柱直径）

2）等腰三桩承台

N max 0.75 M1 = (sa ? c1 ) 2 3 4 ?α N max 0.75 M2 = (αs a ? c2 ) 2 3 4 ?α

M 2 ——分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板

带的弯矩设计值；

—— 长向桩中心距； ——短向桩中心距与长向桩中心距之比，当变截面的二桩承台设计；

小于0.5时，应按

——分别为垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。

2、受冲切计算

冲切破坏锥体应采用自柱（墙）边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体，锥体斜面与承台底面之夹角不应小于45°。 1）对于柱下矩形独立承台：

F l ≤ 2 β ox ( b c + a oy ) + β oy ( h c + a ox )

[

]

β hp f t h 0

Fl = F ? ∑ Qi

β0x

0 . 84 = λ 0 x + 0 .2

β0y

0 . 84 = λ 0 y + 0 .2

柱对承台的冲切计算示意

——不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；

对于圆柱及圆桩，计算时应将其截面换算成方柱及方桩。对于柱下两桩承台，宜计算受弯、受剪承载力，不需要进行受冲切承载力计算。

2）角桩冲切承载力（1）四桩以上（含四桩）承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算：

N l ≤ β 1x (c 2 + a1 y / 2) + β 1 y (c1 + a1x / 2) β hp f t h0

β 1x

0.56 = λ1x + 0.2

0.56 = λ1 y + 0.2

[

]

β1 y

a （a）锥形承台；

(b) (b)阶形承台

四桩以上（含四桩）承台角桩冲切计算示意

（2）三桩三角形承台可按下列公式计算受角桩冲切的承载力：底部角桩：

N l ≤ β 11 (2 c 1 + a 11 )β hp tg θ1 f t ho 2

β 11 =

0 . 56 λ 11 + 0 . 2

顶部角桩：

θ2 N l ≤ β12 (2c2 + a12 )β hp tg f t ho 2 0 . 56 β 12 = λ 12 + 0 . 2

三桩三角形承台角桩冲切计算示意

3、受剪计算

柱（墙）下桩基承台，应分别对柱（墙）边、变阶处和桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算。当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时，应对每个斜截面的受剪承载力进行验算。 1 ）承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算：

V ≤ β hs α f t b 0 h 0

1.75 α= λ +1

800 1/ 4 β hs = ( ) h0

承台斜截面受剪计算示意

（1）对于阶梯形承台应分别在变阶处（A1-A1,B1-B1）及柱边处（A2-A2,B2-B2）进行斜截面受剪承载力计算。计算变阶处截面（A1-A1,B1-B1）的斜截面受剪承载力

时，其截面有效高度均为h10,截面计算宽度分别为by1和bx1。

阶梯形承台斜截面受剪计算示意

锥形承台斜截面受剪计算示意

? 计算柱边截面（A2-A2,B2-B2）的斜截面受剪承载力时，其截面有效高度均为h10+ h20， ? 截面计算宽度分别为：对A-A 对B-B

by0 = b y1 ? h10 + b y 2 ? h20 h10 + h20

bx1 ? h10 + bx 2 ? h20 bx 0 = h10 + h20

（2）对于锥形承台应对变阶处及柱边处（A-A及B-B）两个截面进行受剪承载力计算，截面有效高度均为ho，截面的计算宽度分别为：对A-A 对B-B

by0

by 2 h20 = [1 ? 0.5 (1 ? )]b y1 h0 b y1

h20 bx 2 bx 0 = [1 ? 0.5 (1 ? )]bx1 h0 bx1

4、局部受压计算对于柱下桩基，当承台混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时，应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。

Fl ≤ ωβ1 fα A1

当进行承台的抗震验算时，应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定对承台顶面的地震作用效应和承台的受弯、受冲切、受剪承载力进行抗震调整。

1 桩基础设计原则、设计内容和步骤（一）桩基础设计原则

桩基础的设计应符合安全、合理合经济的要求。当天然地基不能满足建筑物、构筑物承载力或沉降要求时，一般可提出桩基础、地基加固方案进行比较。当天然地基承载能力已基本满足或差不多而地基沉降偏大时，也可考虑在地基中设置部分桩，成为一种沉降控制桩基础，此时，需按控制沉降进行桩基础设计。对桩和承台来说，应有足够的强度、刚度合耐久性。

（二）桩基础设计基本资料

1、建筑本身的资料； 2、建筑场地、建筑环境资料； 3、岩土工程勘察资料； 4、施工条件和桩型条件； 5、供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料。

（三）桩基础设计基本内容和步骤

1、收集设计基本资料，包括提出勘察要求并实施勘察。 2、持力层选择和桩型选择。 3、确定单桩承载能力。 4、根据上部结构荷载情况，初步确定桩的数量和平面布置，初步确定承台尺寸与埋置深度。 5、验算作用于单桩的荷载，若不符合要求，需调整平面布置与承台尺寸再进行验算，直至满足要求。 6、验算群桩承载力和变形，若不符合要求则返回第 4步修正设计，直至满足要求。 7、桩身结构设计和计算。 8、承台设计和计算。 9、绘制桩位、桩身结构和承台结构施工图，编制设计说明。

2 桩型和持力层的选择

一、桩型、截面和桩长选择原则桩型选择要根据各种桩型的特点，就地质条件、建筑结构特点及荷载大小、施工条件和环境条件、工期和制桩材料以及技术经济效果等因素进行综合分析比较后确定。二、持力层选择原则一般要选择承载力高、

压缩性低的土层作为桩端持力层。当地基中存在多层可供选择的持力层时，应综合桩承载力、桩的布置及桩基础沉降等方面综合确定，预先根据常规和经验选择几种方案进行技术经济比较。选择时还应考虑成桩的可能性。桩端进入持力层的深度一般以尽可能达到该土层端阻力的临界深度为宜。

应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，宜为桩身直径的1～3倍；对于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土，不宜小于1d。当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。对于嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定；对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d，且不小于0.5m，倾斜度大于 30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。

3 桩的桩数、布置和承载力验算

1)、桩的承载力单桩承载力特征值Ra按前面的方法计算。 2)、桩数量

两种方法根据桩基础承载力

Fk + Gk n≥ Ra

当承台尺寸难以估计时

当偏心荷载时，n增大10%~20%。

Fk n ≥ (0.9 ~ 1.4) Ra

3)、桩的间距

桩距过小将引起桩之间应力的严重重叠，影响桩承载力的充分发挥，因此，规范规定了最小桩间距。

4、桩的布置

桩（1）需满足最小中心距的要求。的（2）群桩的形心尽量与最不利荷载中心相一致，弯矩大的布方向所布置群桩截面惯性矩也应相应大。置原（3）需考虑方便施工。则（4）需考虑施工引起的桩位偏差所导致的桩受力的变化。（5）宜考虑上部结构、承台、桩基础与地基土共同作用布桩。 6 （6）门洞两侧，柱下，墙下等，以减少跨中弯矩。

5、桩基承载力验算

1）桩基中各单桩的桩顶竖向力（1）轴心竖向力作用下（2）偏心竖向力作用下

Fk + Gk Qk = n

Fk + Gk M xk yi M yk X i Qik = ± ± 2 n yi X i2 ∑ ∑

3 （3）水平荷载

H ik = H k / n

Fk ：荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力； G k ：桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力；

2）单桩承载力验算荷载效应标准组合：（1）轴心竖向力作用下

Qk ≤ Ra

（2）偏心竖向力作用下，除应满足上式外还应满足

Qik max ≤ 1.2 Ra

（3）水平承载力：

H ik ≤ RHa

3）抗震验算

地震作用效应和荷载效应标准组合：轴心竖向力作用下

QEk ≤ 1.25Ra

偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求：

QEik max ≤ 1.5 Ra

桩基础软弱下卧层验算

对于桩距不超过6d的群桩基础，桩端持力层下存在承载

力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时，可按下列公式验算软弱下卧层的承载力:

σ z + γ m z ≤ f az

(Fk + Gk ) ? 3 2 ( A0 + B0 ) ? ∑ qsik li σz = ( A0 + 2t ? tgθ )(B0 + 2t ? tgθ )

σz

——作用于软弱下卧层顶面的附加应力；位以下取浮重度)的厚度加权平均值；

γ m ——软弱层顶面以上各土层重度(地下水

Ao Ao +2ttg θ

硬持力层软弱下卧层

软弱下卧层承载力验算

——硬持力层厚度；

f az ——软弱下卧层经深度 z修正的地基承载力特征值；

A0 B0 ——桩群外缘矩形底面的长、短边边长；

q sik

——桩周第i层土的极限侧阻力标准值； .4.1 ——桩端硬持力层压力扩散角，按表5.4.1 .4.1取值。 5.4.1 表5.4.1

Es1 / Es 2

、

桩端硬持力层压力扩散角 θ

t = 0.25B0

t ≥ 0.50B0

120 230 250 300

1 3 5 10

40 60 100 200

注： ① Es1 、 Es 2 为硬持力层、软弱下卧层的压缩模量； ② 当 t

5）桩基沉降验算

需要进行沉降验算的：

? ? 甲级的建筑物桩基体型复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的乙级建筑物桩基摩擦型桩基

不需进行沉降验算的：

嵌岩桩、设计等级为丙级的建筑物桩基、对沉降无特殊要求的条形基础下不超过两排桩的桩基、吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂房桩基（桩端下为密实土层）可不进行沉降验算。当有可靠地区经验时，对地质条件不复杂、荷载均匀、对沉降无特殊要求的端承型桩基也可不进行沉降验算。

沉降计算方法：

? 实体深基础方法（桩距 ≤ 6d ） ? 麦德林应力公式方法

6）桩基负摩阻力验算

当桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。基桩的竖向承载力特征值侧阻值及端阻值。

Ra ，只计中性点以下部分

1）对于摩擦型基桩，取桩身计算中性点以上侧阻力为零，按下式验算基桩承载力：

Qk ≤ Ra

2）当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负 n Qg 计入附加荷载验算桩基沉降。摩阻力引起的下拉荷载 3）对于端承型基桩除应满足上式要求外，尚应考虑负摩阻力 n 引起基桩的下拉荷载 Qg ，并可按下式验算基桩承载力：

n Qk + Qg ≤ Ra

4.9.4 桩身结构设计和计算

桩视为轴心受压构件，桩身强度应满足：

Q ≤ Ap fc ψc

fe －混凝土轴心抗压强度设计值 Q －相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值 Ap －桩身横截面积 ψc －工作条件系数。预制桩 0.75，灌注桩 0.6~0.7

（一）灌注桩

1、长径比 ▲一般情况：宜小于60 ▲淤泥、自重湿陷性黄土：宜小于40

▲摩擦型桩：不限 ▲一般： ≥C25（桩基08） ▲预制桩尖： ≥C30。 3、桩身配筋 1）配筋率：当桩身直径为300～2000mm时，正截面配筋率可取0.65％～ 0.2％（小直径桩取高值）；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率，并不应小于上述规定值； 2）配筋长度： a) 端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋； b）摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长；当受水平荷载时，配筋长度尚不宜小于4.0/α ，（

2、桩身混凝土：

为桩的水平变形系数）；

c）对于受地震作用的基桩，桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层，进入稳定土层；

3）对于抗压桩和抗拔桩，主筋不应少于6φ10；对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8φ12；纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于 60mm；

4）箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于 100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。 4、灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm；

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